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键槽铣刀的材料选择以及其刃口数学模型

点击次数:2403 更新时间:2013-07-12
 
键槽铣刀常用材料
1.高速工具钢(简称高速钢,锋钢等),分通用和特殊用途高速钢两种。
其具有以下特点:
a、合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高,淬火硬度可达HRC62—70。在6000C高温下,仍能保持较高的硬度。
b、刃口强度和韧性好,抗振性强,能用于制造切削速度一般的刀具,对于钢性较差的机床,采用高速钢铣刀,仍能顺利切削。
c、工艺性能好,锻造、加工和刃磨都比较容易,还可以制造形状较复杂的刀具。
d、与硬质合金材料相比,仍有硬度较低,红硬性和耐磨性较差等缺点。
2.硬质合金:是金属碳化物、碳化钨、碳化钛和以钴为主的金属粘结剂经粉未冶金工艺制造而成的。
其主要特点如下:
a、能耐高温,在800—10000C左右仍能保持良好的切削性能,切削时可选用比高速钢高4—8倍的切削速度。
b、常温硬度高,耐磨性好。
c、抗弯强度低,冲击韧性差,刀刃不易磨的很锋利。
 
基本要求
1.良好的耐热性: 铣刀在切削过程中会产生大量的热量,尤其是在切削速度较高时,温度会很高,因此, 键槽铣刀材料应具备好的耐热性。
2.硬度和耐磨性:在常温下,切削部分材料必须具备足够的硬度才能切入工件;具有高的耐磨性,刀具才不磨损,延长使用寿命
3.高强度高韧性:在切削过程中,刀具要承受很大的冲击力,所以刀具材料要具有较高的强度,否则易断裂和损坏。
 
 
刃口曲线的通用数学模型
 
特种回转铣刀的工作廓面均为回转面,回转面上的螺旋刃口曲线定义为回转面上与经线成定角的斜驶线,其方程可用通式表示为
 
    r==(1)
 
    式中,u,v均为参变量;f(u)为回转面的回转半径,f(u)≥0;v为f(u)与x轴正向的夹角。
 
    为求出回转面上的斜驶线,须先求解*类基本量。由式(1)可得
 
    ru=
 
    rv=
 
    故有
 
    e=ru2=f2+g2
 
    f=ru rv=0
 
    g=f2
 
    记斜驶线上任一点的切向量为dr,经过该点的经线切向量为dr。考虑到对于经线dv=0,因此有
 
    dr=rudu|rvdv
 
    dr=rudu
 
    由于斜驶线与经线成一定角j,故dr与dr的夹角为定值j,夹角计算公式为
 
    cos2j=(dr?dr)2=edu2
 
    |dr||dr|edu2+gdv2
 
    整理后可得
 
    esin2jdu2=gcos2jdv2取正根得
 
    dv=tanj(e/g)du=tanj[(f2+g2)/f]du(2)
 
    积分后得
 
    v=tanj∫u(f2+g2)du+c
 
    u0f
 
 
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